Comptes Rendus
no. 12
Numerical calculation of wall effect and ‘backflow’ on the Stokes force
[Calcul numérique sur l'effet de paroi et du « backflow » sur la force de Stokes]
Thierry Godin1  ; M'hamed Bouzidi2  ; Pierre Lallemand2  ; Abdelhak Ambari1
1 LPMI, 2, boulevard du Ronceray, BP 3525, 49035 Angers cedex, France
2 ASCI, CNRS, bâtiment 506, 91405 Orsay cedex, France
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 330 (2002) no. 12, pp. 837-842.

Nous présentons des résultats numériques sur la modification de la force de Stokes subie par une sphère se déplaçant à très faible nombre de Reynolds, dans un tube rempli d'un fluide newtonien. Les résultats numériques ont été obtenus par une technique de Boltzmann sur réseau et par une méthode des volumes finis. L'ensemble des résultats complète ceux obtenus expérimentalement par Ambari et al. (J. Fluid Mech. 149 (1984) 235–253). Ils confirment l'existence d'un minimum de la force subie par cette sphère en dehors de l'axe du tube et une forte augmentation quand celle-ci se déplace au voisinage des parois.

We give numerical results on the modification of the drag force Fx exerted on a sphere positioned eccentrically and moving at very low Reynolds number, at constant velocity within and along a cylindrical tube. The numerical results computed by Lattice-Boltzmann method or by finite volume formulation are in good agreement with the experimental results obtained by Ambari et al. (J. Fluid Mech. 149 (1984) 235–253). In particular, they confirm the existence of a minimum of the force Fx away from the axis of the cylinder and a sharp increase when the sphere approaches the sidewall.

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DOI : 10.1016/S1631-0721(02)01539-5
Keywords: fluid mechanic, Stokes flow, hydrodynamic interactions, backflow, suspension
Mot clés : mécanique des fluides, écoulement de Stokes, interactions hydrodynamiques, backflow, suspension
Thierry Godin 1 ; M'hamed Bouzidi 2 ; Pierre Lallemand 2 ; Abdelhak Ambari 1

1 LPMI, 2, boulevard du Ronceray, BP 3525, 49035 Angers cedex, France
2 ASCI, CNRS, bâtiment 506, 91405 Orsay cedex, France 
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JO  - Comptes Rendus. Mécanique
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Thierry Godin; M'hamed Bouzidi; Pierre Lallemand; Abdelhak Ambari. Numerical calculation of wall effect and ‘backflow’ on the Stokes force. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 330 (2002) no. 12, pp. 837-842. doi : 10.1016/S1631-0721(02)01539-5. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(02)01539-5/

[1] E. Guazzelli Evolution of particule-velocity correlations in sedimendation, Phys. Fluids, Volume 13 (2001) no. 6, pp. 1537-1540

[2] A.E. Boycott Sedimentation of blood corpuscules, Nature, Volume 140 (1920), p. 532

[3] A. Acrivos; E. Herbolzheimer Enhanced sedimentation in settling tanks with inclined walls, J. Fluid Mech., Volume 92 (1979), pp. 435-457

[4] A. Ambari; B. Gauthier-Manuel; E. Guyon Wall effects on a sphere translating at constant velocity, J. Fluid Mech., Volume 149 (1984), pp. 235-253

[5] J. Happel; H. Brenner Low Reynolds Number Hydrodynamics, Noordhoff, 1973

[6] H. Tözeren Drag on eccentrically positioned spheres translating and rotating in tubes, J. Fluid Mech., Volume 129 (1983), pp. 77-90

[7] D. d'Humières; M. Bouzidi; P. Lallemand Thirteen-velocity three-dimensional lattice Boltzmann model, Phys. Rev. E, Volume 63 (2001), pp. 927-971

[8] M. Bouzidi; M. Firdaouss; P. Lallemand Momentum transfer of a Boltzmann-lattice fluid with boundaries, Phys. Fluids, Volume 13 (2001), pp. 3452-3459

[9] FLUENT Version 5.4.8, a commercial CFD code

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